Ultrafine microstructure and hardness in Fe-Cr-Co alloy induced by spinodal decomposition under magnetic field
Ultrafine microstructure and hardness in Fe-Cr-Co alloy induced by spinodal decomposition under magnetic field
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磁场诱导Fe-Cr-Co合金旋节线分解的超细组织与硬度
DOI：
10.1016/j.matdes.2020.109383
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发表时间：
2021-02
影响因子：
8.4
通讯作者：
Ke Han
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhaolong Xiang;Lin Zhang;Yan Xin;Bailing An;Rongmei Niu;Masoud Mardani;Theo Siegrist;Jun Lu;Robert E. Goddard;Tiannan Man;Engang Wang;Ke Han
在热处理过程中施加外磁场会影响磁性Fe-Cr-Co合金的硬度。原子尺度的微观组织和成分以及硬化机制需要广泛的研究。利用原子分辨STEM技术研究了3 T磁场对分级时效Fe 27 wt. %Cr15wt. %的Co样品。失稳分解导致均匀的α相转变为富Fe-Co的α 1相和富Cr的α 2相。虽然α 1和α 2在低倍Z衬度图像上显示出明显的对比度，但在原子尺度上对样品的仔细检查显示没有明显的α1/α 2界面。在每一相内，成分发生波动。在分级时效过程中施加3 T的外磁场，可使α 1相尺寸增大，并引入永磁材料所需的显微组织各向异性。此外，失稳分解使硬度增加。在3 T磁场中退火降低了硬度，但增加了延展性，这对于制造永磁体是期望的。硬度值的变化归因于Fe，Cr和Co的成分波动，我们进一步讨论了成分波动和硬度的机制。
Application of an external magnetic field during heat treatment affects the hardness of magnetic Fe-Cr-Co alloys. The microstructure and composition at atomic scale, as well as the hardening mechanisms need extensive studies. Using atomic resolution STEM, we investigated the effect of a 3 T magnetic field on the spinodal decomposition, as well as microstructure and hardness in step-aged Fe27wt. %Cr15wt. %Co samples. Spinodal decomposition resulted in a homogeneous α phase transforming into an Fe-Co rich α1phase and a Cr rich α2phase. Although α1and α2showed distinct contrast at low magnificationZ-contrast images, close examination at atomic scale of the samples showed no sharp α1/α2interfaces. Inside each phase, composition fluctuations occurred. A 3 T external magnetic field during step aging increased the size of the α1phase and introduced microstructural anisotropy, which is desired for permanent magnet applications, In addition, the spinodal decomposition increased the hardness. Annealing in a 3 T magnetic field decreased the hardness but increased the ductility, which is desirable for manufacturing permanent magnets. The change in hardness values is attributed to the composition fluctuations of Fe, Cr and Co, and we further discuss the mechanisms for composition fluctuations and hardness.
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DOI：
10.1063/1.342241
发表时间：
1988-11
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
M. Okada;R. Togashi;S. Sugimoto;M. Homma
通讯作者：
M. Okada;R. Togashi;S. Sugimoto;M. Homma
DOI：
10.1016/j.physb.2019.01.030
发表时间：
2019-05
期刊：
Physica B: Condensed Matter
影响因子：
--
作者：
S. Kondo;H. Nakashima;T. Morimura
通讯作者：
S. Kondo;H. Nakashima;T. Morimura
影响因子：
1.2
作者：
O. SORIANO-VARGAS;E. O. Avila-Davila;V. M. Lopez-Hirata;H. Dorantes-Rosales;J. González-Velázquez
通讯作者：
O. SORIANO-VARGAS;E. O. Avila-Davila;V. M. Lopez-Hirata;H. Dorantes-Rosales;J. González-Velázquez
DOI：
10.2320/jinstmet.j2015012
发表时间：
2015
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
近藤 慎一郎;昭憲 枡嵜;兼人 小川;隆夫 森村;弘道 中島
通讯作者：
近藤 慎一郎;昭憲 枡嵜;兼人 小川;隆夫 森村;弘道 中島
影响因子：
2.1
作者：
KANEKO, H;HOMMA, M;THOMAS, G
通讯作者：
THOMAS, G